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铬污染水体中水螅生物学和行为研究
http://tech.QQ.com  2009年04月24日15:48   腾讯科技    我要评论(0)

铬污染水体中水螅生物学和行为研究

铬污染水体中水螅生物学和行为研究

腾讯科技讯 第60届Intel ISEF英特尔国际科学与工程大奖赛将于2009年5月10日到15日在美国内华达州雷诺市举行。自2000年开始,中国科学技术协会在英特尔(中国)有限公司的赞助下,组织中国学生参加一年一度在美国举行的英特尔国际科学与工程大奖赛(Intel ISEF)总决赛。在过去的 9 年里,共计208名中国大陆学生参与了137个项目的竞赛并赢得了 142个奖项,其中包括 2004 年获得的一项Intel ISEF顶级奖项 “英特尔基金会青少年科学精英奖”。在2008年的大赛上,来自北京,上海,广东,福建,四川,吉林,辽宁,云南,天津和山西的23名少年英才,带着17个项目参与角逐,最终取得了14个奖项,包括一个工程学科的特等奖和一等奖。英特尔于2007、2008年两次邀请了中国教育部代表团观摩Intel ISEF,并参加教育家论坛,与全球教育家共同探讨科学教育和青少年创新人才培养的问题。 以下是往届中国获奖参赛项目介绍:

 铬污染水体中水螅生物学和行为研究及其实际应用意义

摘要

目的:通过不同浓度的Cr6+离子对水螅形态影响和行为变化,揭示出它们之间关系,建立水螅对铬污染水的敏感监测模型。

方法:准备10组梯度的Cr6+离子(通过重铬酸钾来配制)从0.07ppm到0.7ppm,每组分别放入10个不出芽的水螅。通过时间的积累、仔细观察他们的形态和行为变化,记录变化的细节并且拍摄照片。数据的分析和整理则由MATLAB软件程序来进行。

结果:水螅对Cr6+的形态和行为变化的普遍特点是不可逆的收缩身体和触手萎缩。在触手的顶部出现一个“鼓锤状”的结构之后,内外层的细胞将会分解和脱落。同时捕食行为和运动行为也会停止。数据分析显示水螅在Cr6+ 溶液触手和身体的长度相关性在数学统计中是很有意义的,并且归结出浓度与生物指标关系量化数学模型。

结论:上述的试验已经在工业铬污染废水监测中验证。我们发现水螅是一种能够用来监测铬污染的敏感生物, 我们希望这些结论能够进一步运用在类似的污染物水体中去。

关键词: 急性中毒 六价铬 水螅 淡水污染物

Biology and Behaviors of Hydra in Chromium polluted Waters and Their Practical Application

Summary

 Aims: Morphological and behavioral changes of Hydra in response to different Hexavalent chromium ion solution are used to establish their relationship and an effective model for monitoring the chromium pollutants in waters using by hydra as an indicator animal is described. 

 Procedures:  First prepare 10 gradient solutions with hexavalent Chromium ion (prepared from K2Cr2O7 ) from 0.07 ppm to 0.70ppm. Then 10 unbudded hydras are put into each solution in separate containers. Watch carefully the morphological and behavioral changes of hydra through time, record in detail ensuing changes and take pictures. Data analysis is accomplished using the MATLAB program.

 Conclusion: Morphological changes of the hydra to the hexavalent chromium pollutants consist of general shrinkage of the body and tentacles. Usually at the tip of tentacles a characteristic “hammer-shaped” structure is formed. Later, the outer and inner cell layers of the body cells will disintegrate and fall off and both the movement and food taking are stopped.  Data analysis shows that the relationship between lengths of body and tentacles of hydra and concentration of hexavalent Chromium ion are statistically significant. We have described the relationship in a mathematical model.

 Results: of the above experiments have been proved to be valid and used successfully in monitoring industrial waste water in Steel Works. It follows therefore that, in hydra we have found an indicator animal of choice for the monitoring of chromium pollution in the water. We expect that these results could find further applications for other similar pollutants in the water bodies.

 Key Word: acute toxicity  hexavalent chromium  Hydra  Freshwater pollutant

[责任编辑:brookli]

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